1．吸氣系統

  吸氣系統為柴油燃燒提供充足的空氣，需要空氣量可按下式計算： 

式中Q——空氣量，m3／s；

     B----缸徑，cm；

     S——活塞沖程，cm；

     n——轉速，r／min；

     N——柴油機的缸數；

     C——系數，76.39×10⁶；

     K——系數，二沖程柴油機時為1，四沖程柴油機時為2。

    容積效率可按80％計算，對于二沖程柴油機，所需的空氣量約為上式計算值的140％；對于帶有渦輪增壓的柴油機，應取得制造廠的推薦值，且應在其空氣冷卻器后除水。

    在缺少柴油機結構參數時，可按6～7m3／(h·kW)估算空氣流量。

    空氣過濾器流量按上述原則確定，過濾精度10Fm。如果噪聲超過要求，應加裝消聲器。

    如果柴油機安裝于室內，應考慮l5～20m3/(h·kW)的通風空氣量，以免柴油機周圍環境溫度過高。

    2．排氣系統

    排氣系統要求排放順暢，無過大背壓，否則將會導致柴油機功率下降、燃油消耗量增大、燃燒溫度高、機身夾套冷卻水溫高、曲軸軸承磨損等，如果廢氣需排至危險區域(如2區)時，應加裝阻火器。

    柴油機噪聲較大，通常在100～125dB(A)，加裝排氣消聲器可降低30～35dB。

    柴油機排氣溫度較高，大約有30％熱量通過排放系統排放掉，大功率的柴油機可以考慮廢熱回收系統，可回收60％～70％的排放熱量。

    隨著環保要求的提高，對柴油機排放的C0、N0x、未燃燒的HC等污染物的要求也越來越高，可考慮在排氣系統中設置帶有催化劑的轉換器以及特殊纖維來減少污染物的排放。

  3．燃料供給系統

  柴油機所用燃油由燃油泵從油箱吸入，通過噴嘴霧化噴入汽缸內與高溫空氣混合燃燒做功。普通柴油機的燃油泵是由發動機凸輪軸驅動，將柴油輸送到各缸燃油室，供油隨發動機轉速的變化而變化，不易達到各種轉速下的*佳供油量。現在已經愈來愈普遍采用了電控柴油機的共軌噴射式系統，它由高壓油泵、公共供油管、噴油器、電控單元(ECU)和一些管道壓力傳感器組成，系統中的每一個噴油器通過各自的高壓油管與公共供油管相連。工作時，高壓油泵以高壓將燃油輸送到公共供油管，高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成閉環工作，對公共供油管內的油壓實現**控制。

    除了上述柴油機本身的噴油系統外，固定式柴油機一般外接有一個供油系統向柴油機供油，它包括儲油器(day tank)、過濾器、管道、閥門及控制儀表等。儲油器的容量一般要求至少滿足柴油機連續工作6h的用油量。當環境溫度較低時，儲油罐應考慮加熱措施，將油溫加熱到比濁點溫度高20℃。

    泵用柴油機的燃油消耗為200～2209／(kW·h)。

    4．潤滑系統

    潤滑系統為柴油機的運動部件提供潤滑，柴油機制造廠有其各自的標準潤滑系統。

    5．冷卻系統

    噴入柴油機的燃油約有40％的熱量轉化為機械能，其他的熱量通過排氣、汽缸冷卻液、潤滑油及熱輻射帶走。柴油機的冷卻系統的目的是：

    (1)冷卻發動機本體，使得柴油機的零件在允許的工作溫度之內；

    (2)冷卻潤滑油，控制潤滑油的溫度和黏度在要求的范圍內，使其能夠提供有效的潤滑，同時也冷卻活塞；

    (3)冷卻增壓發動機的進氣溫度，提高進入汽缸空氣的密度，使活塞每個燃燒行程可燃

燒更多的燃油，從而提高柴油機的功率。

    發動機本體的冷卻通過循環流過夾套的冷卻液來實現，大多數制造廠希望冷卻液的進出

口溫差在5.6～6.7℃，溫度*好為77℃。過低的溫度會造成活塞環和汽缸磨損加快。如果環境溫度低于5℃，考慮加裝冷卻液加熱器，同時冷卻液應加乙二醇作為防凍劑。

    作為消防水泵驅動機時，NFPA20要求所有的柴油機裝設夾套冷卻液加熱器。

    柴油機的冷卻可分為水冷和風冷兩大類，圖1-38是典型的水冷流程示意圖，夾套冷卻液冷卻器、潤滑油冷卻器、增壓發動機進氣冷卻器均采用外部循環水冷卻。

  圖1-39是典型的風冷示意圖，潤滑油冷卻器、增壓發動機進氣冷卻器用風冷后的冷卻液冷卻。潤滑油、增壓發動機進氣冷卻器也可采用空氣冷卻。

    6．柴油機的啟動系統

    柴油機啟動方法分為直接啟動和輔助系統啟動。直接啟動主要適用于大型柴油機，如將高壓空氣直接引入汽缸，在魄軸上產生一個旋轉力矩；對于小型或水冷式柴油機，用繩索或手搖的直接啟動方式已經逐漸淘汰，而采用輔助系統啟動。

 輔助系統啟動是通過與柴油機飛輪上的大齒輪相嚙合的小齒輪來實現的，小齒輪由下述 幾種方法來驅動

(1)啟動電機啟動電機可采用直流或交 流電機，直流電機通常采用6V、12V、24V、

    32V的電機，電壓的高低與柴油機的規格、環境條件及曲軸的轉速有關。直流電機通常由鎳一鎘或鉛酸蓄電池供電。對于消防泵、磁力泵、隔膜泵、管道泵要求有兩組蓄電池。蓄電池的充電方式有：外接交流充電器充電、柴油機帶動的發電機充電、單獨的交流發電機或直流發電機充電。在有條件的情況下，可以采用交流電動機作為啟動機，交流啟動機的電壓可為：110V、220V、380V。這種方式的優點是啟動快、啟動力矩大。缺點是投資高、高壓易產生危險。

    (2)氣動啟動方式  采用氣動啟動有氣動馬達和壓縮空氣(或烴類氣體)直接引入汽缸兩種方式。利用壓力為0.34～1.03MPa的壓縮空氣驅動旋轉葉片或滑片型氣動馬達，驅動馬達帶動柴油機的飛輪來驅動柴油機。氣動啟動方式需要由一個儲氣罐來穩定提供所需要的氣體，氣體可來自工廠管網或單獨的空氣壓縮機。

    (3)液壓馬達液壓馬達需要單獨的液壓系統來驅動，液壓系統一般集裝在柴油機上，液壓系統包括：油箱、液壓油 泵(由柴油機驅動或電機驅動)、手搖泵、蓄能器等。在柴油機驅動的液壓油泵或電機驅動的液壓油泵失效時，可采用手搖泵為系統充壓。蓄能器的容量可按啟動6次考慮，根據需要可設置一個或多個蓄能器。

     (4)輔助發動機  通過一個空冷或水冷的小發動機來啟動柴油機，可采用和其他啟動方法類似的安裝方式和通過皮帶啟動主柴油機。這種方法的優點是不需要外部動力源，缺點是成本高，且需要周期性的維護。這種啟動方法不常用。

    7．控制系統

    柴油機的轉速由調速器控制，調速器可分為機械、機械液壓、電子式調速器三大類型。計量泵

按照IS0 3046／4，調速器按其調節精度分為Ml、M2、M3、M4四個等  級，其中M1、M2、M3分別表示低調節精度、正常調節精度、高調節精度，在無負荷與滿負荷下*大轉速差(速度的降低)為15％、l0％、5％。M4表示由用戶和制造廠協商確定。

    對于柴油機驅動的消防泵，按照NFPA20的規定，設有變速壓力限制控制系統，通過降低轉速限制消防泵的揚程。

    柴油機設有超速停車裝置，以防發生超速損害，造**員傷亡。超速設定值一般為額定轉速的120％。

    其他溫度、振動、壓力控制的檢測和保護可根據使用要求設定。

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